Многоцветная линейная визуализирующая диафрагма теневого прибора

 

МНОГОЦВЕТНАЯ ЛИНЕЙНАЯ ВИЗУАЛИЗИРУНХЦАЯ ДИАФРАГМА ТЕНЕВОГО ПРИБОРА, выполненная в виде примыкающих один к другому прямоугольных одинаковых по размерам цветных и нейтральных ; / п фильтров различной оптической плотности , при этом между нейтральными фильтрами расположено по паре цветных фильтров, причем оптическая плотность нейтральных фильтров равна 0,3-3, а различие их оптических плотностей не менее 0,2, отличающаяся тем, что, с целью облегчения дешифровки цветного изображения объекта исследования при обеспечении широкой цветовой гаммы в изображении объекта исследования, каждая пара цветных фильтров разделена бесцветным прямоугольным фильтром, ширина которого составляет 0,4-0,6 ширины цветного фильтра, причем цвета каждой пары цветных фильтров содержат по од (Л ному цвету из двух различных триад основных цветов. III I 946 11 .U LV

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) ®U (ill

ЭШ G 01 N 21/45 -.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5 4 1Ч 15 5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3524186/18-25 (22) 21. 1 2. 82 (46) 07. 10.84. Бюл. № 37 (72) В.В, Ковайкина, О,И. Лунева и И.К. Федосеева (71) Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г.M. Кржижановского (53) 535.322.4(088.8) (56) 1. Васильев Л.А. Теневые методы.

"Наука", 1968, с. 46.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 873054, кл. С 01 N 21/45, 1980 (прототип). (54)(57) МНОГОЦВЕТНАЯ ЛИНЕЙНАЯ ВИЗУА ЛИЗИРУИЦАЯ ДИАФРАГМА ТЕНЕВОГО ПРИБОРА, выполненная в виде примыкающих один к другому прямоугольных одинаковых по размерам цветных и нейтральных фильтров различной оптической плотности, при этом между нейтральными фильтрами расположено по паре цветных филь ров, причем оптическая плотность нейтральных фильтров равна

0,3-3, а различие их оптических плотностей не менее 0,2, о т л и ч а ющ а я с я тем, ч1о, с целью облегчения дешифровки цветного изображения объекта исследования при обеспечении широкой цветовой гаммы в изображении объекта исследования, каждая пара цветных фильтров разделена бесцветным прямоугольным фильтром, ширина которого составляет 0,4-0,6 ширины цветного фильтра, причем цвета каждой g пары цветных фильтров содержат по одному цвету из двух различных триад основных цветов. С.

1117494

Изобретение относится к приборостроению, в частности к приборам для, исследования оптических неоднородностей в прозрачных средах теневым методом, и может быть использовано при исследовании процессов горения, взрыва и газодинамических процессов и ч Фдб

Известна многоцветная линейная визуализирующая диафрагма, выполнен- 10 ная в виде одинаковых по размерам плотно примыкающих одна к другой прямоугольных полос иэ цветных фильтров (1), Недостаток этой диафрагмы эаклю- 15 чается в том, что дешифровка изображения, полученного с помощью многоцветной линейной диафрагмы, затруднена в силу возможности появления в изображении объекта исследования 20 двух одинаковых цветов, соответст1вующих разным угловым отклонениям света.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является много- 25 ,цветная линейная визуалиэирующая диафрагма теневого прибора, выполненная в виде примыкающих один к другому прямоугольных одинаковых по размерам цветных и нейтральных фильтров различной оптической плотности, при этом между нейтральными фильтрами расположено по паре цветных фильтров, причем оптическая плотность нейтраль ных фильтров равна 0,3-3, а различие

35 их оптических плотностей не менее

0,2 (2) .

Недостатком известной диафрагмы является сложность в дешифровке, так как в изображении объекта исследова- 40 ния белый цвет может появиться не один раз, а столько раз, сколько пар фильтров дополнительных цветов находится в данной диафрагме. Белый цвет появляется каждый раз, когда происходит смешение двух световых потоков, проходящих одновременно в равных долях через пару фильтров дополнительных цветов.

Кроме того, нарушается однозначность соответствия между цветом и величиной смещения изображения осветительной диафрагмы. Например, если диафрагма содержит пять пар дополнительных цветов, то наличие белого 55 цвета в изображении объекта исследо" вания может быть обусловлено пятью различными угловыми отклонениями све-та, в результате чего нарушается однозначность соответствия между цветом и величиной углового смещения света (величиной смещения изображения осветительной диафрагмы).

Целью изобретения является облегчение дешифровки цветного иэображения объекта исследования при обеспечении широкой цветовой гаммы в иэображении объекта исследования.

Указанная цель достигается тем, что в многоцветной линейной впэуализирующей диафрагме теневого прибора, выполненной в виде примыкающих один к другому прямоугольных одинаковых по размерам цветных и нейтральных фильтров различной оптической плотности, при этом между нейтральными фильтрами расположено по паре цветных фильтров, причем оптическая плотность нейтральных фильтров равна 0,3-3, а различие их оптических плотностей не менее 0,2, каждая пара цветных фильтров разделена бесцветным прямоугольным фильтром, ширина которого составляет 0,4-0,6 ширины цветного фильтра, причем цвета каждой пары цветных фильтров содержат по одному цвету из двух различных триад основ,ных цветов.

На чертеже представлено взаимное расположение визуализирующей диафрагмы и изображений щелевой осветительной диафрагмы, построенных лучами света, прошедшими через однородную среду и через объект исследования.

Виэуалиэирующая диафрагма состоит из набора плотно примыкающих один к другому прямоугольных цветных фильтров 1-6, отличающихся между собой оптической плотностью нейтральных

7-10 и бесцветных 11-13 фильтров.

Ширины цветных и нейтральных фильтров равны между собой и равны ширине изображения осветительной диафрагмы.

Ширина бесцветного фильтра составляет

0,4-0,6 от ширины последней.

Последовательность расположения фильтров следующая: нейтральный, цветной, бесцветный, цветной, нейтральный фильтр оптической плотности, отличной от оптической плотности первого нейтрального фильтра и т.д.

Под бесцветным фильтром понимается устройство, пропускающее белый свет.

Цветовые тона цветных фильтров различаются между собой и включают в себя цветовые тона двух триад основ1117494 ных цветов, например, синий, красный, зеленый и желтый, голубой, пурпурный.

В каждой паре цветных фильтров, разделенных между собой бесцветным фильтром, находится по фильтру одного 5 цвета иэ каждой триады.

В данном случае первая пара цветных фильтров 1 и 2 соответственно синего и пурпурного цветов, вторая пара цветных фильтров 3 и 4 — зеленого и 1О голубого цветов, а третья пара 5 и

6 — красного и желтого цветов.

Лучи света, проходящие через неоднородную среду, строят смещенные изображения осветительной диафрагмы

14, например 15 — 17.

Виэуалиэирующая диафрагма работает следующим образом.

В отсутствии объекта исследования диафрагму устанавливают в фокальной

20 плоскости объектива приемной части теневого прибора таким образом, чтобы изображение осветительной диафрагмы 14 попало на один иэ цветных

25 фильтров визуалиэирующей диафрагмы, например на голубой 4. При этом плоскость изображения окрашивается в голубой цвет. При смещении иэображения осветительной диафрагмы вправо умень шается яркость голубого цвета эа счетЗ0 перекрытия части ее изображения нейтральным фильтром 9 (положение диафрагмы 15). Когда изображение осветительной диафрагмы полностью перекрывается нейтральным фильтром 9,то в иэображе- 35 нии объекта исследования появляется серый цвет, степень черноты которого определяется оптической плотностью данного нейтрального фильтра.

Красный цвет начинает появляться, 4о когда изображение осветительной диафрагмы начинает попадать на фильтр 5, причем по мере смещения сначала возрастает яркость красного цвета, достигающая своего максимального значе-45 ния (при попадании изображения диафрагмы целиком на фильтр 5), а затем начинает уменьшаться чистота красного цвета за счет смешения световых потоков, проходящих одновременно че- 50 рез фильтр 5 и бесцветный фильтр 13 (положение диафрагмы 16). Дальнейшее смещение диафрагмы сопровождается постепенным уменьшением доли красного, увеличением доли желтого све- 55 товых потоков при сохранении доли белого светового потока. Изображение осветительной диафрагмы попадает сразу на два цветных фильтра, разделенных бесцветным фильтром (положение диафрагмы 17). При этом меняется цветовой тон — появляются оранжевые цветовые тона. Еще большее смещение осветительной диафрагмы приводит сначала к увеличению чистоты желтого цвета (при прохождении света одновременно через бесцветный 13 и желтый

6 фильтры), появлению насыщенного желтого цвета (при попадании изображения осветительной диафрагмы целиком на фильтр 6), а затем и к уменьшению его яркости (при прохождении света одновременно через фильтры 6 и 10) и, наконец, к появлению серого цвета (при попадании изображения осветительной диафрагмы целиком на фильтр 10).

Смещение иэображения осветительной диафрагмы 14 влево сначала сопровождается уменьшением чистоты голубого цвета (при прохождении света одновременно через фильтр 4 и фильтр !2), появлением цветов зелено-голубой гаммы (при прохождении света одновременно через фильтры 4 и 3 и бесцветный фильтр 12), а затем насыщенного зеленого цвета (при попадании изображения диафрагмы целиком на фильтр 3) и т.д.

Любой цвет можно получить при смешении в определенных количествах трех определенных цветов.Три цвета, количествами которых выражаются всевозможные цвета называются основными. Существует множество различных триад основных цветов. Принципиальное требование, которому должны удовлетворять три основные цвета, состоит в том, что один иэ них не должен получаться смешением двух других, т.е. основные цвета должны быть независимы один от другого.

В предлагаемой диафрагме для каждых трех пар цветных фильтров используются фильтры шести различных цветов, образующих две триады основных цветов. Выбор цветов каждой пары цветных фильтров, разделенных бесцветным фильтром таким образом, чтобы в каждой паре содержалось по одному цвету из двух различных триад основных цветов, исключает неоднозначность в расшифровке цветного изображения объекта исследования, поскольку при смешении световых потоков, проходящих одновременно через два фильтра, через фильтр и бесцветный фильтр или через два фильтра, разделенных бесцветным фильтром, не образуется цветов, совпадающих с цветом фильтров, входящих в диафрагму. Все 5 наблюдаемые в изображении объекта исследования цвета различаются между

""îáîé хотя бы одной из объективных характеристик цвета: чистотой цвета, i Q

его яркостью или цветовым тоном.

Фильтры основных цветов используются для обеопечения однозначности дешифровки цветного изображения объекта исследования при обеспечении широкой цветовой гаммы в иэображении

15 объекта исследования, для чего необходимо выполнение двух условий: цвета

Каждой пары фильтров, разделенных бесцветным фильтром, должны различаться между собой по цветовому тону и 10 цветовые тона смешанных цветов, возникающих при работе диафрагмы, не должны повторять один другого и цветовые тона цветных фильтров.

Основными называются цвета, коли25 чествами которых выражаются всевозможные цвета, причем ни один из трех основных цветов не должен получаться смешением двух других.

В триаде основных цветов все три 39 цвета отличны один от другого (сле— дует из требования к основным цветам), Две различные триады основных цветов образуют шесть цветов, отличающихся цветовых тонов. Зто позволяет выполнить первое условие.

Выбирая цвета каждой пары цветных фильтров, разделенных бесцветным фильтром таким образом, чтобы в каж- 4 дой паре содержалось по одному цвету из двух различных триад основных цветов, получаем в иэображении объекта исследования неповторяющиеся между собой смешанные цвета, отличные от цветов фильтров. Это позволяет выполнять второе условие. При ином выборе попарным смешением цветов внутри одной триады основных цветов можно получить цвета, входящие в другую триаду основных цветов, и наоборот, а также могут получиться повторяющие1ся между собой смешанные цвета (следует иэ определения основных цветов).

3 предлагаемой диафрагме комбина- 55 ция цветов фильтров для каждой пары цветных фильтров, разделенных бес,цветным фильтром иэ набора двух триад основных цветов может быть различной, но при выполнении условия, что фильтры дополнительных цветов используются для образования только одной пары цветных фильтров (в известной диафрагме фильтры дополнительных цветов используются для образования всех пар фильтров).

Использование в диафрагме цветных фильтров различных цветовых тонов в сочетании с нейтральными фильтрами различной оптической плотности позволяет кодировать отклонение света в объекте исследования цветовым тоном и яркостью цвета, а использование цветных фильтров различных цветовых тонов в сочетании с бесцветными фильтрами позволяет кодировать отклонение света в объекте исследования чистотой цвета, что уже обеспечивает довольно широкую цветовую гамму в изображении объекта исследования.

Кроме того, определенный вклад в цветовую гамму вносит также и возможность образования смешанных неповторяющихся цветовых тонов.

При ширине бесцветного фильтра меньше 0,4 ширины цветного фильтра, не обеспечивается достаточной гаммы цветов, различающихся между собой чистотой цвета, а при ширине бесцветного фильтра больше 0,6 ширины цветного фильтра не обеспечивается появления насыщенных смешанных цветовых тонов (происходит сильное разбеливание цвета).

Кроме того, введение бесцветной полосы наряду с использованием цветных и нейтральных фильтров позволяет сохранить достаточно большой рабочий диапазон теневого прибора.

Таким образом, введение в предлагаемой диафрагме вместо пары фильтров дополнительных цветов (как в известном устройстве) пары цветных фильтров, разделенных бесцветным фильтром меньшей ширины„ чем ширины фильтров, и включающих в себя по одному цвету из двух различных триад основных цветов, позволяет установить однозначную связь между величинами угловых отклонений света в объекте исследования и одной из объективных характеристик цвета: чистотой цвета, 1117494

Составитель Н. Стукова Редактор О. Черниченко Техред А.Ач Корректор M. Леонтьк

Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета АЗССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7187/26 филиал %1П "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 яркостью, цветовым тоном, и тем самым облегчить дешифровку цветного изображения объекта исследования при обеспечении широкой цветовой гам . мы в изображении объекта исследования.